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基于IACS共同规范的油船极限强度及敏感性分析

作者：梅义荣 Publish: 2007-9-10 Hits:-

【中文题名】

基于IACS共同规范的油船极限强度及敏感性分析

【英文题名】

Analysis of Ultimate Strength and Sensitivity for Oil Tankers Based on IACS Common Rules

【学科专业】

结构工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-9-10

【中关键词】

船体梁,油船,极限强度,逐步破坏法,应力-应变关系,一步法

【英关键词】

oil tanker,hull girder,ultimate strength,incremental-iterative approach,curve of stress-strain,single step method,

【分类导航】

交通运输>水路运输>船舶工程>船舶保养、修理和拆船工艺>>

【论文摘要】

船体梁总纵极限强度分析是有关船舶安全性的一个很重要的问题。结构破坏几乎总是非线性的-几何非线性或者材料非线性，而且两种形式的非线性还可能同时发生，并且船体截面的组成单元(一般是加筋板单元)在达到材料屈服应力之前还可能发生多种形式的屈曲。这就给船体极限承载能力的分析带来了困难。因此要分析船体梁的总纵极限承载能力，首先要准确得到加筋板单元的应力-应变关系。本文基于IACS共同规范，采用逐步破坏法，针对油船的总纵极限强度研制了相应的计算程序。逐步破坏法首先将船体截面离散成不同的加筋板单元，根据实际受力情况，将单元分成受拉区和受压区。受拉区单元由理想弹塑性理论得到其应力．应变关系曲线；受压区单元又分成一般单元和硬角单元。当船体梁在中垂或中拱状态下时，设定一个初始曲率，根据各个单元对瞬时中和轴弯矩的贡献，累加得到相对于这个曲率的总弯矩，然后判断弯矩是否达到极值，如未达到，则增加曲率，重复上述过程，直到弯矩为极值为止。为实现上述过程，作者采用FORTRAN90语言编写了相应的计算程序。作者的程序可解决如下问题：油船船体梁的极限承载能力以及加筋板单元的各种破坏模式的应力-应变关系曲线，不同曲率...

【论文题纲】

摘要	3-4
Abstract	4-8
第1章概述	8-13
1.1 课题来源、目的和意义	8-10
1.1.1 课题来源	8-9
1.1.2 课题研究的目的和意义	9-10
1.2 船体梁极限强度的发展历程和研究现状	10-12
1.2.1 船体梁极限强度的问题	10-11
1.2.2 船体极限强度的研究现状	11-12
1.3 本论文的主要研究内容	12-13
第2章双壳油船屈曲和极限强度	13-26
2.1 引言	13
2.2 船体梁极限强度	13-18
2.2.1 船体梁极限强度定义	13-15
2.2.2 应用	15-16
2.2.3 假定	16-18
2.3 应力-应变关系曲线	18-24
2.3.1 板及纵骨	18
2.3.2 硬角	18
2.3.3 结构单元的弹性-塑性失效	18-19
2.3.4 梁柱屈曲	19-20
2.3.5 扭转屈曲	20-22
2.3.6 折边型材制成的扶强材局部屈曲	22-23
2.3.7 扁钢制成的扶强材腹板局部屈曲	23-24
2.3.8 横向加筋板格的屈曲	24
2.4 与散货船应力-应变关系比较	24-26
2.5 本章小结	26
第3章船体梁极限强度的逐步破坏法	26-38
3.1 引言	27-28
3.2 逐步破坏法的基本原理	28-30
3.3 基于逐步破坏法的简化方法计算步骤	30-32
3.4 逐步破坏法计算程序的说明	32-37
3.4.1 程序设计特点	32-33
3.4.2 程序功能	33
3.4.3 程序内容	33-34
3.4.4 程序结构	34
3.4.5 程序参数输入说明	34-37
3.5 本章小结	37-38
第4章箱形梁模型和实船计算	38-57
4.1 引言	38-39
4.2 典型箱形梁模型极限强度计算	39-43
4.2.1 Reckling No.23箱形梁模型	39-40
4.2.2 Nishihara箱形梁模型	40-42
4.2.3 Dowling No.2箱形梁模型	42-43
4.3 实船极限强度计算	43-51
4.3.1 Energy Concentration油船(VLCC)分析	43-45
4.3.2 某散货船(bulk carrier)实船分析	45-47
4.3.3 某双壳超大型油船(double hull VLCC)实船分析	47-49
4.3.4 某集装箱(container ship)实船分析	49-51
4.4 考虑腐蚀增量的实船极限强度计算	51-55
4.4.1 腐蚀增量	51-55
4.4.2 考虑腐蚀增量的双壳油船极限强度计算	55
4.5 本章小结	55-57
第5章船体梁极限强度的一步法	57-72
5.1 引言	57
5.2 计算极限能力的一步法	57-59
5.2.1 计算流程	57-59
5.2.2 假定	59
5.3 箱形梁模型及实船极限强度计算	59-71
5.3.1 Reckling模型极限强度计算	60-62
5.3.2 Nishihara模型极限强度计算	62-64
5.3.3 Energy Concentration VLCC极限强度计算	64-71
5.3.4 Double hell VLCC极限强度计算	71
5.4 小结	71-72
第6章敏感度探讨	72-79
6.1 引言	72
6.2 Nishihara模型参数分析	72-74
6.2.1 参数一(屈服应力)的影响	73
6.2.2 参数二(弹性模量)的影响	73-74
6.2.3 参数三(板厚)的影响	74
6.3 实船参数分析	74-76
6.3.1 屈服应力对极限强度的影响	74-75
6.3.2 板厚对极限强度的影响	75
6.3.3 弹性模量对极限强度的影响	75-76
6.4 敏感性分析	76-78
6.5 本章小结	78-79
第7章总结与展望	79-81
7.1 本文结论	79-80
7.2 本文的进一步工作	80-81
参考文献	81-85
致谢	85-86
攻读硕士学位期间发表的论文及参加科研项目	86

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.111827



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